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广义相对论与量子宇宙学

arXiv:2409.14110 (gr-qc)
[提交于 2024年9月21日 ]

标题: 探索艾利斯时空的一个新特征:标量场动力学的见解

标题: Exploring a Novel Feature of Ellis Spacetime: Insights into Scalar Field Dynamics

Authors:Bobur Turimov, Akbar Davlataliev, Bobomurat Ahmedov, Zdeněk Stuchlík
摘要: 我们研究了在外部标量场存在的情况下,Ellis时空中的中性与带电大质量粒子的动力学。 重点研究大质量粒子的圆周运动,分析外部标量场对最内稳定圆轨道(ISCO)位置的影响,揭示出它与标量场参数之间存在非线性关系。 运用摄动技术来研究Ellis时空中稳定轨道附近的振荡运动,得到了径向和角向振荡的解析表达式。 通过比较类星体粒子基本频率的理论值和观测值,对虫洞喉部进行了限制。 最后,研究了Ellis时空中的标量和引力扰动。 结果表明,标量轮廓函数方程完全独立于张量函数,并且解可以用合流Heun函数表示。 然而,研究表明,在Ellis时空中张量轮廓函数方程强烈依赖于标量轮廓函数,并且它们被简化为Regge-Wheeler-Zerilli方程。 最后,给出了Ellis时空中径向函数的Regge-Wheeler-Zerilli方程的数值解。
摘要: We have studied neutral and charged massive particles dynamics in Ellis spacetime in the presence of the external scalar field. Focusing on the circular motion of massive particles, the impact of an external scalar field on the Innermost Stable Circular Orbit (ISCO) position is analyzed, revealing a non-linear relationship with the scalar field parameter. Perturbation techniques are employed to investigate oscillatory motion near stable orbits in the Ellis spacetime, yielding analytical expressions for radial and angular oscillations. The throat of the wormhole has been constrained by comparing theoretical and observational results for fundamental frequencies of particles from quasars. Finally, scalar and gravitational perturbations in the Ellis spacetime have been studied. It is shown that the equation for the scalar profile function is fully independent from the tensor functions, and the solution can be represented in terms of the confluent Heun function. However, it has been shown that equations for the tensor profile functions strongly depend on the scalar profile functions in the Ellis spacetime, and they are reduced to the Regge-Wheeler-Zerilli equation. Finally, numerical solutions to the Regge-Wheeler-Zerilli equation for the radial functions in the Ellis spacetime have been presented.
评论: 10页,8幅图,已被《中国物理期刊》接受
主题: 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc) ; 高能物理 - 理论 (hep-th)
引用方式: arXiv:2409.14110 [gr-qc]
  (或者 arXiv:2409.14110v1 [gr-qc] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.14110
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Bobur Turimov [查看电子邮件]
[v1] 星期六, 2024 年 9 月 21 日 11:48:57 UTC (493 KB)
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